【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能调控，特别涉及储能电站惯量和一次调频的控制方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、目前，新型储能装机规模快速增长，我国可再生能源发展迅速，高比例新能源并网导致电网灵活性调节资源日趋紧张，系统动态调节能力持续下降，面对新型电力系统面临的困难及挑战，作为新兴并网主体的储能电站需能够满足电网调频、调峰、紧急功率支撑等系统动态调节能力需求。
2、与传统火电机组通过转子提供机械惯性支持，通过锅炉蓄热等提供一次调频能力不同，储能电站的惯量和一次调频能力均通过电力电子设备实现，响应时间迅速、准确且几乎同步。
3、然而，传统火电机组惯量响应是在电网发生频率波动的几百毫秒内开始，通过快速能量交换减缓频率变化，之后一次调频逐步接管，通过持续的功率调节使频率逐渐恢复到正常值。储能电站目前的控制策略为根据频率变化率生成惯量调节量，根据频率偏差生成一次调频调节量，由于储能系统的高响应速度，惯量响应和一次调频会在非常短的时间内同时启动，二者调节量同时产生并叠加，在系统频率快速波动的情况下调节量超调，可能导致频率进一步恶化。
4、因此，如何提供储能电站惯量和一次调频的控制方法、系统、设备及介质，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了储能电站惯量和一次调频的控制方法、系统、设备及介质，以解决现有技术中的问题。
2、为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/
3、根据本专利技术实施例的第一方面，提供了储能电站惯量和一次调频的控制方法。
4、在一个实施例中，储能电站惯量和一次调频的控制方法包括以下步骤：
5、基于预先配置的滑动窗口时间，获取并监测储能电站的参数信息，所述储能电站的参数信息包括电网频率偏差、储能电站有功负荷指令、储能电站一次调频动作调节量、储能电站实际有功功率及电网频率偏差变化率；
6、判断所述电网频率偏差的绝对值是否满足标准偏差值，若不满足，则继续获取并监测储能电站的参数信息，若满足，则根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量；
7、通过储能电站控制系统将优化的储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量分配至各储能单元进行响应动作，并持续进行储能电站关键参数信息的获取和监测。
8、在一个实施例中，所述根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量，包括以下步骤：
9、利用电网频率偏差、滑动窗口时间、电网额定频率及储能电站额定有功功率计算储能电站初步的惯量响应调节量；
10、基于滞后滤波器，对惯量调节功率进行平滑处理，并基于初步的惯量响应调节量计算滤波后惯量响应调节量；
11、基于电网频率偏差变化率，通过惯量调节自适应系数计算自适应惯量响应调节量；
12、根据获取的电网频率偏差及电网频率偏差变化率的取值，结合滤波后惯量响应调节量和自适应惯量响应调节量，动态计算惯量响应和一次调频动作总调节量；
13、基于储能电站的不同运行状态，通过约束条件对惯量响应和一次调频动作总调节量的动态上限进行约束优化，得到最终的惯量响应和一次调频动作总调节量。
14、在一个实施例中，所述利用电网频率偏差、滑动窗口时间、电网额定频率及储能电站额定有功功率计算储能电站初步的惯量响应调节量的计算公式为：
15、
16、式中，δpi表示储能电站初步的惯量响应调节量，ti表示储能电站等效惯量时间常数，fn表示电网额定频率，δt表示滑动窗口时间，pn表示储能电站额定有功功率，δf表示电网频率偏差。
17、在一个实施例中，所述基于滞后滤波器，对惯量调节功率进行平滑处理，并基于初步的惯量响应调节量计算滤波后惯量响应调节量的计算公式为：
18、
19、式中，表示滤波后惯量响应调节量，δt表示滑动窗口时间，τ表示反映滤波器响应速度的时间常数，δpi表示储能电站初步的惯量响应调节量，表示上一次滤波后的惯量调节功率。
20、在一个实施例中，所述基于电网频率偏差变化率，通过惯量调节自适应系数计算自适应惯量响应调节量的计算公式为：
21、
22、式中，表示自适应惯量响应调节量，kα表示惯量调节自适应系数，表示滤波后惯量响应调节量，α表示衰减因子，δf表示电网频率偏差，δt表示滑动窗口时间。
23、在一个实施例中，所述根据获取的电网频率偏差及电网频率偏差变化率的取值，结合滤波后惯量响应调节量和自适应惯量响应调节量，动态计算惯量响应和一次调频动作总调节量的计算公式为：
24、
25、式中，δp表示惯量响应和一次调频动作总调节量，δpf表示储能电站一次调频动作调节量，表示自适应惯量响应调节量，表示滤波后惯量响应调节量，表示电网频率偏差变化率。
26、在一个实施例中，所述约束条件包括：
27、若电网频率偏差小于0.1hz，且电网频率偏差变化率小于0.02hz/s，则判定储能电站为正常状态，并将惯量响应和一次调频总调节量限制在1.1倍的一次调频动作调节量；
28、若电网频率偏差大于0.2hz，或电网频率偏差变化率大于0.1hz/s，则判定储能电站为紧急状态，并将惯量响应和一次调频总调节量限制在1.5倍的一次调频调节量；
29、若电网频率处于其他条件下，则将惯量响应和一次调频总调节量限制在1.3倍的一次调频调节量。
30、根据本专利技术实施例的第二方面，提供了储能电站惯量和一次调频的控制系统。
31、在一个实施例中，储能电站惯量和一次调频的控制系统包括：
32、参数获取单元，用于基于预先配置的滑动窗口时间，获取并监测储能电站的参数信息，所述储能电站的参数信息包括电网频率偏差、储能电站有功负荷指令、储能电站一次调频动作调节量、储能电站实际有功功率及电网频率偏差变化率；
33、判断单元，用于判断所述电网频率偏差的绝对值是否满足标准偏差值，若不满足，则继续获取并监测储能电站的参数信息，若满足，则根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量；
34、控制单元，用于通过储能电站控制系统将优化的储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量分配至各储能单元进行响应动作，并持续进行储能电站关键参数信息的获取和监测。
35、在一个实施例中，所述根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量包括：
36、利用电网频率偏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，该储能电站惯量和一次调频的控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述利用电网频率偏差、滑动窗口时间、电网额定频率及储能电站额定有功功率计算储能电站初步的惯量响应调节量的计算公式为：
4.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述基于滞后滤波器，对惯量调节功率进行平滑处理，并基于初步的惯量响应调节量计算滤波后惯量响应调节量的计算公式为：
5.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述基于电网频率偏差变化率，通过惯量调节自适应系数计算自适应惯量响应调节量的计算公式为：
6.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述根据获取的电网频率偏差及电网
7.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述约束条件包括：
8.储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，该储能电站惯量和一次调频的控制系统包括：
9.根据权利要求8所述的储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，所述根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量包括：
10.根据权利要求9所述的储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，所述利用电网频率偏差、滑动窗口时间、电网额定频率及储能电站额定有功功率计算储能电站初步的惯量响应调节量的计算公式为：
11.根据权利要求9所述的储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，所述基于滞后滤波器，对惯量调节功率进行平滑处理，并基于初步的惯量响应调节量计算滤波后惯量响应调节量的计算公式为：
12.根据权利要求9所述的储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，所述基于电网频率偏差变化率，通过惯量调节自适应系数计算自适应惯量响应调节量的计算公式为：
13.根据权利要求9所述的储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，所述根据获取的电网频率偏差及电网频率偏差变化率的取值，结合滤波后惯量响应调节量和自适应惯量响应调节量，动态计算惯量响应和一次调频动作总调节量的计算公式为：
14.根据权利要求9所述的储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，所述约束条件包括：
15.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，该储能电站惯量和一次调频的控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述根据储能电站的参数信息及滑动窗口时间，并结合自适应控制与滞后滤波机制计算储能电站惯量响应和一次调频动作总调节量包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述利用电网频率偏差、滑动窗口时间、电网额定频率及储能电站额定有功功率计算储能电站初步的惯量响应调节量的计算公式为：
4.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述基于滞后滤波器，对惯量调节功率进行平滑处理，并基于初步的惯量响应调节量计算滤波后惯量响应调节量的计算公式为：
5.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述基于电网频率偏差变化率，通过惯量调节自适应系数计算自适应惯量响应调节量的计算公式为：
6.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述根据获取的电网频率偏差及电网频率偏差变化率的取值，结合滤波后惯量响应调节量和自适应惯量响应调节量，动态计算惯量响应和一次调频动作总调节量的计算公式为：
7.根据权利要求2所述的储能电站惯量和一次调频的控制方法，其特征在于，所述约束条件包括：
8.储能电站惯量和一次调频的控制系统，其特征在于，该储能电站惯量和一次调频的控制系统包括：
9.根据权利要求8所述的储能电站惯量和一次调频...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁浩天，李军，高嵩，刘恩仁，曲建璋，于庆彬，王毓琦，路宽，周春生，于春浩，李元元，巩志强，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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